У пэвм в сети могут быть такие функции:
Сети с выделенным сервером. Компонентами сети являются рабочие станции и серверы. В ней один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями. Такой компьютер обычно называют сервером сети.
Достоинства:
более эффективное централизованное управление сетью;
рабочие станции могут быть достаточно простыми и дешевыми;
операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/96), может устанавливаться только на сервере;
надежная система защиты информации;
высокое быстродействие.
Недостатки:
более высокая стоимость установки;
сложная настройка системы.
Сети с выделенным сервером в настоящее время являются наиболее распространенными.
Одноранговые сети. Все компьютеры в сети равноправны. В ней нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и устройства для хранения данных. Каждый пользователь предоставляет в сеть какие-то ресурсы: жесткий диск, высококачественный принтер, графопостроитель и др. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера.
Достоинства:
меньшие затраты на установку сети и высокая надёжность;
возможность использования каждым пользователем ресурсов других ПЭВМ;
удобство и простота работы пользователей в сети.
Недостатки:
число ПЭВМ в сети не превышает 25-30;
сложность обеспечения защиты информации;
сложность управления сетью;
операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/96), устанавливается на каждой ПЭВМ.
Топология сетей. Вычислительные машины, входящие в состав ЛВС могут быть расположены произвольно на территории, где создается вычислительная сеть. Для способа обращения к передающей среде и методов управления сетью небезразлично как расположены абонентские ЭВМ. Поэтому имеет смысл говорить о топологии ЛВС. Топология - это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети. Узел – любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети. В узлах расположены либо серверы, либо рабочие станции Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов. Разберем наиболее типичные топологии.
Кольцевая топология (рис. 6.1). Эта топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.
Рис. 6.1. Сеть кольцевой топологии
В качестве передающей среды используются любые типы кабелей. Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Для повышения надежности и пропускной способности сети применяется двойное кольцо. Сообщения в кольцах курсируют в разных направлениях. При нарушениях одного кольца уменьшается только пропускная способность сети.
Шинная топология. Одна из наиболее простых, она связана с использованием в качестве передающей сферы коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная. Это обеспечивает высокое быстродействие локальной вычислительной сети. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Эта сеть наиболее распространена в настоящее время, однако она имеет малую протяженность.
Рис. 6.2. Сеть шинной топологии
Звездообразная топология. Базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый из них имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. В качестве средств коммуникаций могут использоваться телефонные линии связи и АТС организаций, предприятий, фирм и др., специально проложенные кабельные линии и каналы передачи сигналов по радио. Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, в тоже время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.
Звездообразные сети делятся на сети с проводными линиями связи и радиоканальные сети (рис 6.3).
Абонентская
радиостанция
Рис 6.3. Структура радиоканальной ЛВС
Комбинированная топология. Каждая из приведенных выше топологий обладает определенными достоинствами и недостатками. Преодолеть некоторые недостатки и повысить эффективность сетей можно путем комбинирования (структурирования) различных топологий.
К комбинированной структуре можно отнести и полносвязную сеть (рис 6.4).
Рис 6.4. Структура полносвязной сети
В зависимости от конструктивных особенностей помещений фирмы, расположения сотрудников в помещениях, приоритета абонентов сети, допустимой задержки передачи сообщений и других факторов могут использоваться и другие структуры сетей.
6.4. Глобальные вычислительные сети
В зависимости от типа средств коммуникации, т. е. комплекса технических средств для обеспечения информационного взаимодействия между компонентами сети, глобальные сети можно разделить на три класса: наземные многоузловые сети; спутниковые радиосети; комбинированные.
Наземные многоузловые сети наиболее распространенны в настоящее время.
Общая структура сети. Рабочими ЭВМ сети могут быть все классы ЭВМ от персональных до суперЭВМ. Используются также отдельные терминалы. Абоненты подключаются к сети посредством телефонных и телеграфных каналов связи в точках подключения.
Доступ пользователей к ресурсам сети осуществляется через узлы коммутации. Каждый узел коммутации (УК) обслуживает определенное число пользователей, обычно наиболее близко расположенных к узлу. Архитектуру УК составляют ЭВМ со специальным сетевым программным обеспечением и коммуникационное оборудование. УК могут быть обслуживаемыми и необслуживаемыми, т. е. работающими в автоматическом режиме. Они выполняют важные сетевые функции: анализ и формирование сетевых адресов абонентов, кодирование сообщений, контроль и коррекцию ошибок, появившихся в процессе передачи информации, управление потоками сообщений, выбор оптимального для данной ситуации маршрута передачи сообщения и др. Один из узлов коммутации выполняет роль шлюза или моста. Шлюз – это комплекс технических и программных средств для взаимодействия между неоднородными средствами, т. е. включающими программно-несовместимые ЭВМ. Мост это комплекс технических и программных средств для взаимодействия между однородными средствами, т. е. включающими программно-совместимые ЭВМ.
С одним из узлов коммутации совмещается центр управления сетью, на котором работает администратор сети. В него, как правило, входит наиболее мощная ЭВМ сети со специальным программным обеспечением.
Между узлами коммутации прокладываются, как правило, магистральные скоростные, каналы передачи данных на основе коаксиальных, многожильных и оптоволоконных кабелей. В крайнем случае используются телефонные линии связи, обладающие средней скоростью передачи данных.
Достоинства многоузловой сети: использование ранее проложенных каналов связи применение в разных частях сети различных физических сред и скоростей передачи данных; применения различных способов коммутации и выбора путей передачи сообщений.
Недостатки многоузловой сети: сложность прокладки в труднодоступных местах (горах, болотах, пустынях, в воде); невозможность связи с движущимися абонентами.
Принцип модемной связи. Во многих странах мира широко используются самые доступные простые и дешевые телефонные линии связи. Чтобы передать дискретный двоичный сигнал с выхода одной ПЭВМ на вход другой по аналоговой телефонной линии связи, этот сигнал должен быть преобразован в стандартную форму передачи сигнала по телефонной линии. Такое преобразование называется модуляцией, а устройство, осуществляющее его модулятором. На входе ПЭВМ получателя сообщения должно быть сделано обратное преобразование, которое называется демодуляцией, а устройство — демодулятором. Так как ПЭВМ передает и принимает сообщение, то модулятор и демодулятор объединяют в одном устройстве под названием модем. Модемы выпускаются как в виде отдельных блоков, так и встроенными в ПЭВМ. В зависимости от качества модемов и линий связи скорость передачи данных через модемы составляет 2400, 4600, 9600 бит/с.
Для того чтобы две ПЭВМ могли обмениваться информацией, кроме модема и физической среды передачи сигналов, необходимо специальное программное обеспечение для согласования работы ПЭВМ и поддержки средств коммуникаций. Большинство модемов автоматически определяют, с какой скоростью поступает информация, проводят тестирование качества линии связи, а также кодируют сообщения специальными помехоустойчивыми кодами.
Обычный тип модема (телефонный) позволяет передавать только текстовую информацию. Кроме телефонного модема, выпускаются факс-модемы, которые могут передавать графическую информацию: деловые письма с подписями и печатями, чертежи, эскизы, рисунки, фотографии. Для разносторонней работы пользователя в сети к ПЭВМ должен быть подключен сканер.
Способами коммутации при передаче сообщений являются: коммутация каналов, сообщений, пакетов, адаптивная коммутация.
Спутниковые и комбинированные сети. Применение космических спутников связи привело к возможности создания глобальных радиосетей. Средства коммуникации включают спутники связи, наземные радиостанции и проводные каналы связи между ЭВМ и радиостанциями.
Достоинства сетей: используя разные частоты, можно организовать несколько сетей, работающих параллельно и не мешающих друг другу; достаточно просто установить связь с движущимися абонентами; сравнительно недорого проложить каналы связи в труднодоступных местах.
Недостатки сетей: высокая стоимость реализации спутниковой связи.